物理所成功制备微纳米金属玻璃纤维O

时间:2022-10-11 10:26:42

物理所成功制备微纳米金属玻璃纤维O

最近,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)汪卫华课题组易军等人发展了一种新的工艺方法,成功制备出金属玻璃纤维。相关结果发表在Ady Eng Mater 12,1117(2010)上。

能不能利用制备玻璃纤维的热塑性成型法来制备金属玻璃纤维是目前大家关心的问题。国内外科学家在这方面做过很多尝试,但始终没有成功。其主要原因在于金属玻璃的过冷液相区没有普通玻璃的宽,其黏度随温度的变化速率极快,而且金属玻璃在过冷液相区很容易被氧化。所以制备玻璃纤维的热塑性成型条件很难控制。

汪卫华课题组通过给金属玻璃预加一定的力,当金属玻璃被加热到过冷液相区的时候,其黏度会下降。当黏度下降到无法承受所施加的外力的时候,金属玻璃棒将进行超塑性变形,从而形成金属玻璃纤维。该方法可以制备出了一系列表面光滑度极高,尺寸均匀而且横截面圆整度高的微纳米尺度不同体系的金属玻璃纤维。获得的金属玻璃纤维尺寸从纳米到微米可控,所跨越的尺度范围是70纳米到数百微米。进一步的性能研究发现,金属玻璃纤维不仅具备金属玻璃的优异力学和功能特性,而且还克服了金属玻璃脆性这一限制其应用的致命缺点,如金属玻璃纤维柔韧性很好,可进行编织。由此可以预计金属玻璃纤维将在微纳机电系统、复合材料、功能织物、传感器等领域有广泛的应用。此外,当金属玻璃的尺寸小于这些特征尺寸的时候,其物理行为将跟宏观尺度金属玻璃的物理、力学行为大相径庭。这些表面光滑、尺寸可控、均匀和高圆整度横截面的微纳金属玻璃纤维是研究金属玻璃力学性能,形变机制以及玻璃转变等非晶物理中基本问题的模型材料。

――Scott

金属-绝缘体-金属的进展会改变现代电子技术

俄勒冈州立大学(OSU)的研究者开发了一种高性能的金属一绝缘体一金属二极管,其可能会成为新电子技术的基础。“之前,用其他材料制造的二极管,产量和性能都很差”,OSU化学系的Douglas Keszler表示,“但这次的成果是制造电子产品的基础方法的革新,相比于传统方法,它高速、产量大且低价,是消除对目前电子器件电流速度限制的最好办法。”

传统的硅基电子器件同控制电流的晶体管一起工作。尽管速度快且价格较低,但是电子在这些设备中的移动仍然受到限制。相比之下,金属绝缘物一金属,或是MIM二极管能以一种不同的基础方法来实现新的功能。在这个系统中,器件就像三明治,绝缘体被两层金属夹在中间。当器件工作的时候,电子不必穿越绝缘体,它会同时出现在两面金属上。

这种器件能用许多便宜和易于获得的材料来实现,如铜、镍或是铝。“它更简单,便宜且易于生产,”Keszler教授这样表示。OSU的二极管是在相对低的温度下构建的,它使用的技术能在很大面积的基底上生产器件。想了解更多的信息,请登录http://oregonstate.edu/ua,nCS/archives/2010/0ct/advance-could-change-modem-electronics.

――Paul O’Shea

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